SYNAPOMORPHY: DEFINĪCIJA UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Synapomorphy ir jebkurš raksturs, kas ir unikāla ar grupu sugu un kopējā senča, kas nosaka tos. Termins nāk no grieķu valodas un nozīmē "balstās uz kopīgu formu".

Synapomorphies ļauj definēt taksonus evolūcijas bioloģijas jomā. Tāpēc viņiem ir interpretācijas vērtība tikai taksonomijas līmenī, kurā viņi runā. Tas ir, tie ir relatīvi.

Zīdītāji

Synapomorphies ir atvasinātas rakstzīmes, kas nosaka atšķirības punktu, kurā taksons iziet atšķirīgu evolūcijas ceļu nekā māsas taksons. Sinaptomorfija ir homoloģija starp tā paša taksona sugām, kas to dala.

Piemēram, piena dziedzeri ir zīdītāju sinapomorfija, ko tie definē. Tas ir raksturs, ar kuru dalās visi klases Mammalia dalībnieki, un domājams, ka tas ir monofilisks. Citiem vārdiem sakot, visiem tās dalībniekiem ir viena izcelsme, un neviens no tiem nav ārpus šādi definētā taksona.

Synapomorphy ir termins, ko lieto sistemātiskās bioloģijas kladistiskā skola. Saskaņā ar to visas dzīvās būtnes var klasificēt, pamatojoties uz to atvasinātajām īpašībām. Turklāt no šīs analīzes var ņemt vērā arī sugu evolūcijas vēsturi un radniecības attiecības starp tām.

Sinapomorfiju izmantošana evolūcijas analīzē

Tikai sinnapomorfijas nosaka konkrētā taksona monofiliju. Lai arī šķiet, ka dažas sugas neuzrāda personāža klātbūtni, ir divi veidi, kā to interpretēt.

Dažreiz unikālās un grupai raksturīgās evolūcijas trajektorijās raksturs tika zaudēts sekundārā veidā. Tas ir, sugas vai sugu grupas rodas no senčiem, kuriem bija kopīgs raksturs.

Klasisks gadījums ir vaļveidīgie, kuriem, neskatoties uz to, ka tie ir zīdītāji, nav matu. Mati ir vēl viena zīdītāju sinapomorfija.

Otrs iemesls ir rakstura maiņas progresīvas pakāpes parādīšanās grupā, kurai, šķiet, tā nav. Tas ir, viņi uzrāda modificētu sinaptomu. Tas attiecas uz aizmugurējo spārnu samazināšanu, kas pārveidoti par pusteriem Diptera klases kukaiņos.

Unikāla trajektorija

Jebkurā gadījumā sinaptomorfijas ir rakstzīmes, kuras izmanto kladistikas evolūcijas pētījumu grupu noteikšanai. Lai to uzskatītu par sinaptomu, tai ir jābūt no unikālas trajektorijas.

Tas ir, sarežģītas mutāciju sērijas (visos līmeņos un visu veidu), kas noveda pie tā parādīšanās senčā un viņa pēcnācējos, notika tikai vienu reizi.

Ja šķiet, ka kāda cita grupa parāda raksturu, to var analizēt, vai tas, kas tiek novērots, nav analoģija, nevis homoloģija. Tas ir, divas dažādas grupas, iespējams, ir ieguvušas līdzīgu raksturu ar dažādiem līdzekļiem. Tas ir tas, ko evolūcijas bioloģijā sauc par homoplāziju.

Senču varoņi

Visbeidzot, vienkāršāsomorfijas attēlo senču rakstzīmes. Tas ir, tos, kurus divi senči dalās divos saistītos taksonos. Synapomorphies acīmredzami atdala divus taksonus un definē tos kā tādus (tas ir, atšķirīgus).

Sinapomorfiju piemēri

Piemēri, kurus mēs vēlāk sniegsim, attiecas uz divām lielām dzīvo būtņu grupām. Tomēr sinaptomijas var atrast jebkurā dzīvo būtņu klasifikācijas hierarhiskās skalas līmenī.

Tas ir, katrs taksons ir precīzi definēts tāpēc, ka ir vismaz viena sinaptoma, kas to definē.

Chordates

Čordatas ir dzīvnieku grupa (ar patvēruma pakāpi), kam raksturīga parādīšanās, kas noteiktā brīdī veidojas no augšas vai muguras smadzenēm.

Tie atspoguļo daudzus evolūcijas sasniegumus un ir spējuši kolonizēt pamatā visus pieejamos biotopus uz planētas.

Lielākā hordatu grupa ir Vertebrata klasei. Chordate ir unikālas vai ekskluzīvas rakstzīmes (synapomorphies), kas tos definē, ieskaitot:

- Muguras saites klātbūtne starp gremošanas un nervu caurulēm.

- muguras nerva caurules klātbūtne.

- segmentālie gareniskie muskuļi.

- rīkles atveres.

- Endostīls (tunikāti, amfiksi, nēģu kāpuri): uzlabots homologs raksturs ir vairogdziedzeris mugurkaulniekiem.

- Pēcanalīzes aste.

Daudzas no šīm sinaptomorfijām šajās dzīvnieku grupās izraisīja unikālas evolūcijas specializācijas. Notokords, piemēram, mugurkaulniekiem radīja mugurkaulu.

Spermatofīti

Spermatofīti pārstāv asinsvadu augu monofiltisko grupu, kurā ietilpst visi tie, kas ražo sēklas.

Tāpēc sinaptomorfija, kas definē grupu, ir sēklu ražošana, nevis asinsvadu sistēmas klātbūtne, jo arī citiem sēklām neatrodas augi. Tas ir, katrs stādīšanas augs ir asinsvadu, bet ne katrs asinsvadu augs ražo sēklas.

Tā ir augu grupa, kurai ir vislielākā bioloģiskā daudzveidība, visplašākais ģeogrāfiskais izplatība un veiksmīgākā ekoloģiskā adaptācija. Starp sēklu augu sinapomorfām atrodami:

- Sēklu ražošana.

- "sekundāras" ksilēmas izgatavošana, vismaz senču veidā.

- Aksilāru sazarojums.

Spermatofīti savukārt tiek sadalīti divās lielās monofiliskās grupās: gymnosperms un angiosperms vai ziedoši augi. Katrā no tām ir sinaptomorfijas, kas raksturīgas sugas, kuras tās veido.

Molekulārā sinapomorfija

Nevajadzētu saprast, ka visa sinapomorfija ir morfoloģiska, strukturāla vai funkcionāla. Tas ir, ne visas radniecības attiecības tiek nodibinātas, izmantojot fenotipus. Gluži pretēji, molekulārā sistemātika un molekulārā evolūcija ir parādījušas bioloģisko makromolekulu secību izšķirošo spēku.

Tas jo īpaši attiecas uz progresu arvien spēcīgākajās un pieejamākajās DNS secības noteikšanas metodēs. DNS un olbaltumvielu secību analīze ir pilnībā mainījusi mūsu viedokli par sugu radniecības attiecībām. Patiesībā viņi ir piešķīruši pilnīgi jaunu topoloģiju pašam dzīves kokam.

Ja salīdzinām noteikta gēna nukleotīdu secību starp dažādām sugām, mēs varam atrast arī sinapomorfijas. Olbaltumvielu aminoskābju sekvences var arī sniegt šo informāciju.

Tie ir izrādījušies ļoti noderīgi sistemātikas, filoģenēzes un evolūcijas pētījumos. Faktiski šobrīd jebkurš priekšlikums par filoģenētiskām radniecības attiecībām, sugu aprakstu, evolūcijas trajektoriju utt. Ir jāpamato ar molekulāriem datiem.

Šis integrējošais un daudznozaru redzējums ir izskaidrojis daudzas šaubas, kuras vienkārša morfoloģija un fosiliju reģistrs iepriekš neļāva atrisināt.

Atsauces

1. Halle, BK (2003) Nolaišanās ar modifikāciju: homoloģijas un homoplazijas pamatā esošā vienotība, kā redzams attīstības un evolūcijas analīzē. Kembridžas filozofiskās biedrības bioloģiskie pārskati, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplazija un homoloģija: dihotomija vai kontinuums? Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Spermatophyta kladistika. Brittonia, 42: 197-211.
4. Lapa, RDM, Holmss, EC (1998). Molekulārā evolūcija: filoģenētiskā pieeja. Blackwell Publishing Ltd.
5. Skotija, RW (2010) Dziļā homoloģija: skats no sistemātikas. BioEssays, 32: 438-449.